新能源汽车相关知识培训 2电动汽车用电机控制器功能及产品介绍

电动汽车用电机控制器功能及产品介绍Beyondyourimagination目录系统拓扑图1产品介绍4整车控制策略介绍2电机控制器功能介绍3目录系统拓扑图1电动汽车的电气控制单元主要由整车控制器、电机控制器、电池管理器、仪表控制器组成，根据电机控制器的控制方式不同，一般可以分为含整车控制器的系统和不含整车控制器的系统。电动汽车系统拓扑图-含整车控制器电动汽车系统拓扑图-不含整车控制器整车控制策略介绍2整车控制策略一般由整车控制器实现，在没有整车控制器的系统，电机控制器承担部分整车控制的功能，其主要任务是为了使车辆在整车的条件允许下获得最佳的动力性、经济性及驾驶舒适性，具体功能如下。1、在没有电池能量限值条件下，在所有工况下，如何获得最优的动力系统的加速性能。2、根据司机的钥匙、档位和踏板的信号来解释司机的驾驶意图，区分车辆的启动、前进或倒退等模式。3、根据司机的驾驶意图所分配的模式，利用不同的控制策略，管理车辆的驱动力分配等。整车控制策略介绍24、确保可以接受的驾驶感觉。5、在车辆系统状态正确情况下，如何获得高的能量利用率。6、在故障的运行情况下，如何确保车辆的安全及“跛行”等。整车控制策略介绍21、倒车限速功能：根据行业应用的需求，电机控制器分别对前进和倒退的最高车速分别进行限制，限制车速根据整车传动比进行标定，出于安全驾驶的目的，倒车最高时速一般限制在30km/h以内，前进的最高车速应根据电机的最高转速、电池的输出能力以及整车重量等因素进行设置，前进的最高车速一般限制在100km/h左右。2、误挂档保护功能：为了避免高速运行中的车辆在档位发生误操作时车身出现剧烈抖动，提高车辆在误操作时的舒适性和安全性，当车辆超过一定安全车速（eg：5km/h）出现正反转切换时，电机控制器先进行减速，当车速降至安全车速以下后响应新的档位信号。电机控制器功能介绍33、防溜坡功能：为了避免车辆在坡道上频繁启停时出现后溜，提高车辆驾驶的舒适性，车辆在坡道短暂的停留不需要通过踩刹车和拉手刹等操作来进行制动，电机控制器通过当前档位信号和编码器反馈的转速信号判断车辆是否进入和退出防溜坡模式，在防溜坡模式下，在一定的坡度范围内，不需要采取任何机械制动措施即可保证车辆停留在坡道上不至于后溜，由于受到编码器检测精度的限制，电机控制器在防溜坡过程中车辆会向后进行轻微的后溜，后溜距离控制在一个安全距离(eg:20cm)范围内，不会导致与后车发生不必要的碰撞。4、刹车优先功能：出于安全考虑，为了防止人为或机械失效引起的误操作，电机控制器中设定制动信号的优先级高于牵引信号，即同时踩刹车踏板和油门踏板时，电机控制器响应刹车信号，不响应油门信号。电机控制器功能介绍35、启动保护功能：为了防止先踩油门后挂档时车辆突然快速启动造成安全事故，电机控制器在先检测到油门信号后检测到档位信号的情况下不响应油门信号，保持档位不变的情况下，必须使油门信号降到零点以下后电机控制器才响应油门信号，完全松开油门再次踩下可以正常启动车辆。6、能量回馈功能：为了提高电池的续航里程，减小刹车距离，在机械刹车失灵的情况下仍能提供制动功能，电机驱动器在接收到制动信号时输出反向制动力矩，使电机处于发电状态，将电能回馈给电池，回馈力矩根据当前电池电量、当前电机转速等因素进行标定，在保证车辆安全行驶的前提下进行能量回馈。电机控制器功能介绍37、智能防盗功能：防盗功能是汽车行业的一个很重要的需求，电动汽车由各种智能设备组成，实现智能防盗具有很大的优势。智能防盗一般由电机控制器和防盗控制器之间通过CAN总线实现，防盗控制器通过无线通讯监控钥匙信号，和钥匙进行匹配、认证，并将认证结果通过CAN总线发送给电机控制器，认证通过的钥匙信号可以得到电机控制器的响应，认证不通过的钥匙信号得不到电机控制器的响应，只有进行匹配的智能钥匙才可以启动电动汽车，从而实现智能防盗的功能。8、定速巡航功能：驾驶员启用定速巡航功能之后，电机控制器由转矩控制模式切换到速度控制模式，根据设定的巡航车速控制电机运行，输出转矩自动调节，匹配负载转矩。此时，驾驶员不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了定速巡航功能，当在高速公路上长时间行车后，驾驶员就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以提高电池的续航里程。电机控制器功能介绍39、故障分级功能：故障保护是保证车辆安全可靠运行的前提，电机控制器根据故障的危害程度对故障等级进行划分，针对不同等级的故障，电机控制器进行不同的处理，故障分级处理策略如下：1)当出现3级报警时，电机控制器允许继续运行，提供报警信号给仪表；2)当出现2级报警时，电机控制器进行降额使用，驾驶员需要寻找最近停车地点停车检查；3)当出现1级报警时电机控制器停止转矩输出，驾驶员应立即靠边停车检查。电机控制器功能介绍3故障等级故障类型故障特性描述1级致命故障危及人身安全；

对周围环境造成严重危害；

造成车辆在故障发生地不能行驶；

主要部件报废。2级严重故障影响行车安全；

引起整车其它相关主要零部件严重损坏；

造成车辆不能正常行驶，但可以从出故障地点移动到路边，等待救援车辆；性能发生较明显的衰退。3级一般故障不影响行车安全；

非主要零部件故障；

可以从出故障地点非正常开到停车场；

能用易损备件和随车工具在短时间内排除。4级轻微故障对汽车正常运行基本没有影响；

不需更换零件；

可用随车工具在短时间内排除。电机控制器功能介绍310、限功率输出功能：根据整车动力系统匹配要求，电机控制器可以根据特定的指标进行功率输出限制，从而保证系统在一个安全可靠的环境下运行，功率限制的策略一般从保证电池或电机控制器正常工作的方向来制定，通常需要几种策略同时作用。1)根据母线电压进行限功率：车辆在急加速过程中电池提供的母线电压可能会急剧下降，当母线电压下降到电机控制器正常工作电压以下时，电机控制器输出转矩会发生波动，引起车辆运行抖动。根据母线电压进行限功率的思路是，电机控制器根据电池特性和整车动力需求设置一条根据母线电压上升进行输出转矩限制的曲线，在保持油门信号不变的情况下，电机控制器在保证母线电压安全的前提下尽量响应油门信号，当母线电压降至安全范围（eg：220V）以下，电机控制器停止响应油门信号，此时将丧失部分动力性保证整车安全可靠运行。电机控制器功能介绍32)根据转速进行限功率：当电机运行在恒功率区间，基于功率计算公式P=T*ω，在转速（ω）上升的过程中要保持输出功率不变，转矩（T）要根据转速进行适当的限制，一般在电机的额定频率以上进行转矩限制，电机额定频率以下不进行限制。3)根据电池允许的最大放电电流进行限功率：当得知电池允许的最大放电电流时，可以从保护电池的角度进行功率限制，防止电池过放，影响电池寿命。此方案需要知道电池最大放电电流和当前母线电流，电机控制器根据反馈信息实时调整转矩输出。电机控制器功能介绍3命名规则产品介绍4匹配选型电压等级：低压平台（72v、96v、144v）、336v、540v峰值电流大小：IGBT（英飞凌）：150A、200A、450A、600A、900A电机峰值转速：我司产品支持峰值600Hz编码器类型：旋转变压器、增量编码器电机温度传感器类型：PT100、PT1000、NTC产品介绍44.1乘用车产品2.2kw辅驱控制器对外型号：IEVD133-40Z2.2GN主要参数：电压：220V-420vDC（标称电压336V）电流：额定6A，峰值12A/60s箱体：压铸铝机箱防护等级：IP67冷却方式：自然冷却尺寸：225（mm）*190（mm）*76（mm）可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1乘用车产品6kw辅驱控制器对外型号：IEVD130-60Z06GA主要参数：电压：350V-700vDC（标称电压576V）电流：额定13A，峰值21A/60s箱体：压铸铝机箱防护等级：IP65（除端子外防护等级为IP67）冷却方式：强制风冷尺寸：285（mm）*192（mm）*189（mm）可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。6kw辅助驱动器产品介绍44.1乘用车产品11kw风冷控制器11kw风冷驱动器对外型号：IEVD030-40Z11HA主要参数：电压：220V-420vDC（标称电压336V）电流：额定90A，峰值300A/5s箱体：钣金防护等级：IP54冷却方式：风冷尺寸：341.5（mm）*302（mm）*194（mm）可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1乘用车产品30kw风冷控制器对外型号：IEVD030-40Z30GL主要参数：电压：220V-420vDC（标称电压336V）电流：额定100A，峰值280A/10s箱体：钣金防护等级：IP54冷却方式：水冷尺寸：385（mm）*265（mm）*150（mm）可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1乘用车产品压铸平台控制器兼容设计，适用于不同客户需求箱体：压铸设计防护等级：IP67尺寸：风冷机型：377.2*273*195.5mm水冷机型：377.2*273*125mm开发阶段：样机阶段，目标计划4月底产品转中试适用车型：物流车，乘用车等型号电压等级电流11kw风冷控制器220~420vDC额定100A，峰值200A/60S30kw水冷控制器220~420vDC额定140A，峰值300A/60S45kw水冷控制器220~420vDC额定160A，峰值350A/60S越博水冷控制器400~650vDC额定145A，峰值260A/60S水冷驱动器风冷驱动器产品介绍44.1乘用车产品海马PCUTM驱动器+1.4KWDCDC+高压仓（电加热+快充+慢充+电空调）主要参数：电压：300~430vDC电流：TM额定180A峰值450A/60s箱体：压铸防护等级：IP67冷却方式：水冷尺寸：454mm*330mm*198mm状态：已批量应用于海马新普力马纯电动轿车产品介绍44.1商用车产品7米五合一控制器TM驱动器+EPS驱动器+KYJ驱动器+DCDC+高压仓（电除霜、电加热、电空调端子）对外型号：IEVD059-52Z85GL主要参数：电压：400V-700vDC电流：TM额定132A，峰值270A/60sEPS额定13A，峰值26A/60sKYJ额定13A，峰值26A/60s箱体：钣金防护等级：IP54冷却方式：水冷尺寸：659（mm）*529（mm）*234（mm）可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1商用车产品13.7米五合一控制器TM驱动器+EPS驱动器+KYJ驱动器+DCDC+高压仓（电除霜、电加热、电空调端子）对外型号：IEVD059-54Z150GL主要参数：电压：400V-700vDC电流：TM额定250A，峰值580A/60sEPS额定13A，峰值26A/60sKYJ额定13A，峰值26A/60s箱体：钣金防护等级：IP54冷却方式：水冷可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1商用车产品10以上纯电动压铸五合一TM驱动器+EPS驱动器+KYJ驱动器+DCDC+高压仓（电除霜、电加热、电空调端子）对外型号：IEVD169-54Z150BL主要参数：电压：400V-750vDC电流：TM额定285A，峰值580A/60sEPS额定8A，峰值16A/60sKYJ额定8A，峰值16A/60s箱体：压铸防护等级：IP67冷却方式：水冷尺寸：510mm*410mm*210mm可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1商用车产品10米以下纯电动压铸五合一TM驱动器+EPS驱动器+KYJ驱动器+DCDC+高压仓（电除霜、电加热、电空调端子）主要参数：电压：400V-750vDC电流：TM额定140A，峰值280A/60sEPS额定8A，峰值16A/60sKYJ额定8A，峰值16A/60s箱体：压铸防护等级：IP67冷却方式：水冷尺寸：510mm*410mm*210mm可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1商用车产品海外车纯电动压铸五合一TM驱动器+EPS驱动器+KYJ驱动器+DCDC+高压仓（电除霜、电加热、电空调端子）主要参数：电压：400V-750vDC电流：TM额定360A，峰值800A/60sEPS额定8A，峰值16A/60sKYJ额定8A，峰值16A/60s箱体：压铸防护等级：IP67冷却方式：水冷尺寸：510mm*410mm*210mm可以匹配的电机有直流无刷、永磁同步及异步电机。产品介绍44.1商用车产品插电式压铸五合一TM驱动器+ISG驱动器+EPS驱动器+高压仓+DCDC对外型号：IEVD167-54Z160GL主要参数：电压：400V-750vDC电流：TM额定350A峰值600A/1min(18米混动)TM额定250A峰值500A/1min(12米混动)TM额定185A峰值370A/1min（8.5米混动）EPS额定8A，峰值16A/60sKYJ额定8A，峰值16A/60s箱体：压铸防护等级：IP67冷却方式：水冷尺寸：610mm*446mm*201mm产品介绍44.1商用车产品北汽福田压铸五合一TM驱动器+EPS驱动器+KYJ驱动器+DCDC+高压仓主要参数：电压：270-664vDC电流：TM额定248A峰值495A/60sEPS额定8A，峰值16A/60sKYJ额定8A，峰值16A/60s箱体：压铸防护等级：IP67冷却方式：水冷尺寸：430mm*365mm*176mm产品介绍44.1商用车产品越博单机版对外型号：IEVD060-54Z85GL-YB主要参数：电压：400-650vDC电流：TM额定130A峰值260A/30s箱体：钣金防护等级：IP54冷却方式：水冷状态：已批量应用于九龙产品介绍44.1商用车产品海狮三合一TM驱动器+EPS驱动器+高压配电盒在海马PCU基础上为九龙定制开发：1.将DCDC变更为EPS驱动器